Протон с кинетической энергией 1 МэВ бомбардируют литиевую мишень, возбуждая реакцию в которой рождаются две а-частицы. Найти кинетическую энергию каждой а-частицы, если разлет а-частиц произошел симметрично по отношению к направлению движения протонов.
Дано: кинетическая энергия протона - 1 МэВ.
Энергия протона равна сумме кинетической энергии а-частиц и энергии реакции:
1 МэВ = E_1 + E_2 + Q,
где E_1 и E_2 - кинетические энергии каждой а-частицы, Q - энергия реакции.
Энергия реакции Q рассчитывается как разница масс двух а-частиц и массы протона:
Q = 2m(а-частицы) - m(протон),
где m(а-частицы) = 4*u, m(протон) = u, u - масса нуклона.
Таким образом, Q = 8u - u = 7u.
В этих единицах 1 МэВ = 7u,
u = 1 МэВ / 7 = 0,1429 МэВ.
Тогда Q = 7*0,1429 МэВ = 1 МэВ.
Следовательно, кинетическая энергия каждой а-частицы:
E_1 = E_2 = 1 МэВ / 2 = 0,5 МэВ.